CN205039252U - 基于单缺口金属边框的天线结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单缺口金属边框的天线结构，包括金属边框和主板，所述主板设于所述金属边框内，所述主板包括接地板，所述金属边框设有一缺口，且所述金属边框一端和接地板之间的净空区内设置有馈电部分和匹配臂。还公开了一种电子设备，包括如上所述的基于单缺口金属边框的天线结构。金属边框只开一个缺口，使金属边框作为一个部件加工，减小了加工难度且结构牢固；结构简单，除了必要的馈电部分外，增加设计简单的匹配臂即可达到较好的性能；增加寄生单元可优化天线性能；通过调试集总元件即可进一步优化性能。

Description

基于单缺口金属边框的天线结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，尤其涉及一种基于单缺口金属边框的天线结构及电子设备。

背景技术

目前在手机为代表的移动终端上，越来越多的采用金属边框设计，以达到用户手感好，机身超薄等优势。为了顺应这种工业设计，对于负责通讯信号接收的天线设计主要采用集成在金属边框上，利用金属边框作为天线辐射体。如图1中在金属边框1的两侧打开两个缺口3，即A和B，使完整的金属边框1成为两个部分，下部作为天线的辐射体的一部分。

还有一种做法是在金属边框1端部打开两个缺口3，如图2中的C和D处，也是将金属边框1分成两个部分，短的部分作为天线的主要辐射体。

上述的目前通用的实现方法可以看出，其基本思路是将一个完整的金属边框环分割成两个独立的金属部件，利用其中一个金属部件作为天线的主要辐射体。但是，这样做破坏了金属边框的完整性，实际上是作为两个部件加工，增加了加工难度；打断后作为辐射体的金属部件和另外一个金属部件之间的距离和相对位置的变化对天线性能有很大的影响。由加工误差带来的影响往往影响到整机辐射性能的一致性，有时候这种误差是批量性的，一旦出现会造成整批性能失效，整体报废，从而造成巨大的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于单缺口金属边框的天线结构，使金属边框为一个整体，且天线可达到较好的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于单缺口金属边框的天线结构，包括金属边框和主板，所述主板设于所述金属边框内，所述主板包括接地板，所述金属边框设有一缺口，且所述金属边框一端和接地板之间的净空区内设置有馈电部分和匹配臂。

进一步地，所述净空区内还包括一寄生单元，所述寄生单元一端连接所述接地板，另一端悬空。

进一步地，所述缺口位于金属边框的所述一端，所述寄生单元和馈电部分分别位于所述缺口的两侧，且所述寄生单元与所述缺口之间的距离大于所述馈电部分与所述缺口之间的距离。

进一步地，所述馈电部分一端连接所述金属边框，另一端悬空或通过馈电点连接所述主板。

进一步地，包括多个所述匹配臂，所述匹配臂一端直接连接或通过集总元件连接所述主板，另一端连接所述金属边框。

进一步地，还包括多个接地点，所述接地点一端连接所述金属边框，另一端连接所述接地板。

进一步地，所述匹配臂包括第一分支和第二分支，第一分支的一端连接第二分支的一端，且直接连接或通过集总元件连接所述主板，所述第一分支的另一端连接所述金属边框，所述第二分支的第二端悬空。

进一步地，所述集总元件包括电容、电感或电阻。

本实用新型还涉及一种电子设备，包括如上所述的天线结构。

本实用新型的有益效果在于：金属边框只开一个缺口，使金属边框作为一个部件加工，减小了加工难度且结构牢固；结构简单，除了必要的馈电部分外，增加设计简单的匹配臂即可达到较好的性能。

附图说明

图1为现有技术方案一的结构示意图；

图2为现有技术方案二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中天线的回波损耗模拟结果；

图5为本实用新型实施例二的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二中天线的回波损耗模拟结果。

标号说明：1、金属边框；2、接地板；3、缺口；4、馈电部分；5、匹配臂；6、寄生单元；7、集总元件；8、接地点；9、净空区；

51、第一分支；52、第二分支。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实用新型最关键的构思在于：金属边框只设有一个缺口，除了必要的馈电部分，增加结构简单的匹配臂，以达到较好的天线性能。

请参阅图3和图5，一种基于单缺口金属边框的天线结构，包括金属边框1和主板，所述主板设于所述金属边框1内，所述主板包括接地板2，所述金属边框1设有一缺口3，且所述金属边框1一端和接地板2之间的净空区9内设置有馈电部分4和匹配臂5。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：金属边框只开一个缺口，使金属边框作为一个部件加工，减小了加工难度且结构牢固；结构简单，除了必要的馈电部分外，增加设计简单的匹配臂即可达到较好的性能。

进一步地，所述净空区9内还包括一寄生单元6，所述寄生单元6一端连接所述接地板2，另一端悬空。

从上述描述可知，本实用新型可增加天线带宽，优化天线性能。

进一步地，所述缺口3位于金属边框1的所述一端，所述寄生单元6和馈电部分4分别位于所述缺口3的两侧，且所述寄生单元6与所述缺口3之间的距离大于所述馈电部分4与所述缺口3之间的距离。

进一步地，所述馈电部分4一端连接所述金属边框1，另一端悬空或通过馈电点连接所述主板。

进一步地，包括多个所述匹配臂5，所述匹配臂5一端直接连接或通过集总元件7连接所述主板2，另一端连接所述金属边框1。

进一步地，还包括多个接地点8，所述接地点8一端连接所述金属边框1，另一端连接所述接地板2。

进一步地，所述匹配臂5包括第一分支51和第二分支52，第一分支51的一端连接第二分支52的一端，且直接连接或通过集总元件7连接所述主板2，所述第一分支51的另一端连接所述金属边框1，所述第二分支52的第二端悬空。

进一步地，所述集总元件7包括电容、电感或电阻。

由上述描述可知，通过调试集总元件即可进一步优化性能。

本实用新型还涉及一种电子设备，包括如上所述的天线结构。

实施例一

请参照图3，本实用新型的实施例一为：一种基于金属边框的天线结构，可用于手机等电子设备，包括金属边框1和主板，可选地，所述主板可以为PCB板，所述主板设于所述金属边框1内，且所述主板包括一接地板2，所述金属边框1侧边设有一缺口3，所述金属边框1和接地板2之间包括净空区9，所述净空区9内设置有馈电部分4和匹配臂5。可选的，所述缺口3也可以设置在金属边框1的净空区9一端。

所述馈电部分4一端连接所述金属边框1，如图3所示另一端悬空，可选的该另一端也可通过一馈电点连接所述主板。

如图3所示本实施例包括一个所述匹配臂5，可选的，也可以包括多个匹配臂5，所述匹配臂5包括第一分支51和第二分支52，第一分支51的一端连接第二分支52的一端，且直接连接或通过集总元件7连接所述主板，所述第一分支51的另一端连接所述金属边框1，所述第二分支52的第二端悬空。所述集总元件7为电容、电感或电阻，可选地，所述集总元件7也可以为电容、电感的组合。

该天线结构还包括多个接地点8，所述接地点8一端连接所述金属边框1，另一端连接所述主板的接地板2。

请参照图4，图4为本实施例中天线的回波损耗模拟结果，该天线低频可以实现810MHz-960MHz，高频可以实现1710MHz-2800MHz，覆盖了大部分LTE频段，从图中可以看出，低频段和高频段的回波损耗均小于-4dB，性能良好。

实施例二

请参照图5，本实用新型实施例二与实施例一的区别在于：所述缺口3设置在金属边框1的净空区9一端，且所述净空区9内还包括一寄生单元6。

所述寄生单元6一端连接所述接地板2，可选地，可直接电连接到接地板2，也可以通过电容、电感或其组合连接到接地板2，电容、电感的拓扑结构可通过优化得到；所述寄生单元6另一端悬空，与金属边框1耦合。

本实施例的缺口3设置在金属边框1净空区9一端的中间，例如最中部，可降低手握的影响。所述寄生单元6和馈电部分4分别位于所述缺口3的两侧，可选地，寄生单元6的位置也可以根据整机设计时的其他部件的位置而调节，不一定需要和馈电部分4分别位于缺口3的两侧。考虑到手握的影响，馈电部分4需靠近缺口3，因此，寄生单元6与缺口3之间的距离大于馈电部分4与缺口3之间的距离。

本实施例的天线结构包括多个所述匹配臂5，所述匹配臂5一端直接连接或通过集总元件7连接所述主板，另一端连接所述金属边框1。所述集总元件7为电容、电感、电阻或其组合，电容、电感、电阻的拓扑结构可通过优化得到。

请参照图6，图6为本实施例中天线的回波损耗模拟结果，该天线低频可以实现810MHz-960MHz，高频可以实现1710MHz-2690MHz，覆盖了大部分LTE频段，从图中可以看出，低频段的回波损耗小于-5dB，高频段的回波损耗小于-3dB，性能良好。

本实施例可以大大降低人手握时对天线性能的影响，且天线总体性能较好。

综上所述，本实用新型提供的一种基于单缺口金属边框的天线结构及电子设备，金属边框只开一个缺口，使金属边框作为一个部件加工，减小了加工难度且结构牢固；结构简单，除了必要的馈电部分外，增加设计简单的匹配臂即可达到较好的性能；增加寄生单元可优化天线性能；通过调试集总元件即可进一步优化性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于单缺口金属边框的天线结构，包括金属边框和主板，所述主板设于所述金属边框内，所述主板包括接地板，其特征在于：所述金属边框设有一缺口，且所述金属边框一端和接地板之间的净空区内设置有馈电部分和匹配臂。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述净空区内还包括一寄生单元，所述寄生单元一端连接所述接地板，另一端悬空。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述缺口位于金属边框的所述一端，所述寄生单元和馈电部分分别位于所述缺口的两侧，且所述寄生单元与所述缺口之间的距离大于所述馈电部分与所述缺口之间的距离。

4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述馈电部分一端连接所述金属边框，另一端悬空或通过馈电点连接所述主板。

5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：包括多个所述匹配臂，所述匹配臂一端直接连接或通过集总元件连接所述主板，另一端连接所述金属边框。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：还包括多个接地点，所述接地点一端连接所述金属边框，另一端连接所述接地板。

7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述匹配臂包括第一分支和第二分支，第一分支的一端连接第二分支的一端，且直接连接或通过集总元件连接所述主板，所述第一分支的另一端连接所述金属边框，所述第二分支的第二端悬空。

8.根据权利要求5或7所述的天线结构，其特征在于：所述集总元件包括电容、电感或电阻。

9.一种电子设备，其特征在于：包括权利要求1至8任一项所述的天线结构。